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采用全局控制场的模拟量子模拟器已成为探索复杂量子现象的强有力平台。近期实现数千原子相干控制的突破性进展，彰显了规模化量子应用的巨大潜力。然而一个核心理论问题始终悬而未决：此类系统在全局控制下究竟能实现多大程度的普适量子动力学？该研究团队在此建立了仅依赖全局脉冲控制的通用量子计算充分必要条件，证明广谱模拟量子模拟器实质具有通用性。研究人员进一步将该框架拓展至费米与玻色体系，涵盖光学超晶格中超冷原子等现代实验平台。 为 bridging 理论可能性与实验现实性，该工作向实验中引入创新性控制技术——直接量子最优控制。该方法能合成复杂有效哈密顿量，并兼容实际硬件约束。为彰显其实用价值，研究人员在实验上实现了 blockade 区域外的三体相互作用，并在里德堡原子阵列中演示了拓扑动力学。借助新控制框架，该团队通过识别可实现高保真动力学的平滑短时脉冲，攻克了非 blockade 区域硬件限制与原子位置涨落等关键实验挑战。实验测量揭示出对称保护拓扑边缘模式的动力学特征，双重验证了该方案的表达力与可行性。 这项工作为超越本征硬件哈密顿量的量子模拟开辟了新路径，实现了有效多体相互作用的工程化调控，推动全局控制模拟平台在“量子信息处理”领域的前沿发展。